혈소판에서 발견되는 뇌 회춘의 비밀 케모카인(Chemokine) 그 3가지 효과

케모카인(Chemokine) 세포간 신호를 전달하는 일종의 택배 기사 단백질입니다. 주로 백혈구와 다른 면역 세포를 염증 부위로 유인하는 아주 중요한 단백질이며 세포 이동, 성장, 분화를 조절하기도 합니다. 그리고 최근 밝혀진 결과에 의하면 케모카인중 혈소판 인자(PF4)가 노화와 신경퇴화에 대한 뇌 젊음의 건강 유지 비약임이 들어 났습니다. 

핵심 역할 3가지

• 면역 체계를 젊어지게 하고,

• 신경 연결을 개선

• 해마 의존 학습 및 기억을 강화

케모카인(Chemokine)의 간단 이해

• 세포간 신호전달을 매개하는 작은 단백질 분자

• 백혈구와 다른 면역 세포를 염증 부위로 유인

• 세포의 이동, 성장, 분화를 조절

종류

현재까지 50개 이상이 알려져 있음.

4가지 그룹

1. CXC

   • 아미노산 시스테인(C)과 글루탐산(X)이 두 개 연속으로 존재하는 것이 특징

   • 예: IL-8, GROα, NAP-2

2. CC

   • 아미노산 시스테인(C)이 두 개 연속으로 존재하는 것이 특징

   • 예: MCP-1, MCP-2, MCP-3, RANTES

3. C

   • 아미노산 시스테인(C)이 하나만 존재하는 것이 특징

   • 예: XCL1, XCL2

4. CX3C

   • 아미노산 시스테인(C)과 글루탐산(X)이 세 개 연속으로 존재하는 것이 특징

   • 예: CX3CL1

작용 기전

• 세포 표면에 있는 수용체에 결합하여 작용

• 수용체는 G 단백질 연결 수용체

• 수용체에 결합하면 G 단백질이 활성화

• 활성화된 G 단백질은 세포 내 신호전달 경로를 활성화

• 이러한 신호전달 경로는 세포의 이동, 성장, 분화를 조절

역할

• 면역 반응

• 백혈구와 다른 면역 세포를 염증 부위로 유인

• 세포의 이동, 성장, 분화를 조절

관련 질병

1. 암

   • 암 세포의 성장, 침윤, 전이를 촉진(CXCL12)

2. 염증

   • 백혈구와 다른 면역 세포를 염증 부위로 유인(MCP-1)

3. 알레르기

   • 호산구와 다른 면역 세포를 알레르기 부위로 유인(eotaxin)

4. 면역 질환

   • 면역 질환의 발병과 진행에 관여(CXCL10 다발성 경화증의 발병에 관여)

약물 개발

• CXCR4를 표적으로 하는 약물인 플레비스트(plerixafor)는 백혈병과 림프종의 치료에 사용

• CCR5를 표적으로 하는 약물인 마라비록(maraviroc)은 HIV 감염의 치료에 사용

혈액 추출 케모카인(PF4)의 뇌 노화 방지

뇌 노화 이해

뇌 노화는 뇌의 구조와 기능이 시간이 지남에 따라 변화하는 자연스러운 과정입니다. 이제껏 자연스럽다고 그것이 당연한 것이 아니라고확실하게 말 할 수 있습니다. 뇌 노화는 정상적인 과정이지만, 인지 기능 저하, 치매 등의 괴로움의 동반으로 이어질 수 있습니다.

1. 뇌 노화의 원인

   • 뇌 노화의 정확한 원인은 알려져 있지 않음

   • 유전적 요인: 일부 유전자는 뇌 노화의 위험을 증가

   • 환경적 요인: 독소 노출, 스트레스, 신체 활동 부족, 불량한 식단 등의 환경적 요인은 뇌 노화를 가속화

   • 질병: 당뇨병, 고혈압, 심장병 등의 질병

2. 뇌 노화의 증상

   • 인지 기능 저하: 기억력 저하, 주의력 저하, 집중력 저하, 학습 능력 저하 등

   • 운동 기능 저하: 균형 감각 저하, 걸음걸이 불안정, 손떨림 등

   • 정서적 변화: 우울증, 불안, 과민성 등

   • 수면 장애: 불면증, 낮잠 증가 등의 수면 장애

PF4와 뇌 노화

• 샌프란시스코 캘리포니아 대학교(UCSF)의 Saul Villeda와 Dena Dubal 팀은 어린 쥐의 혈장이 늙은 쥐의 뇌를 젊어지게 할 수 있음을 보여주었습니다.

• 이들은 PF4가 이러한 회복 효과의 중요한 매개체임을 밝혀냈습니다.

작용 기전

• 혈소판에서 생성되는 단백질입니다.

• 혈소판 응집을 촉진하고 혈전 형성을 방지하는 역할을 합니다.

• 면역 체계를 조절하고 염증을 억제하는 역할을 합니다.

• 클로토(klotho)를 투여받은 쥐에서 PF4를 포함한 혈소판 인자 수준이 증가하는 것이 관찰

  • 장수와 관련된 호르몬인 클로토(klotho)는 혈액-뇌 장벽을 통과하기 어려움

  • 이는 클로토의 인지 향상 효과가 PF4를 통해 간접적으로 발생할 수 있음을 시사

역할

1. 면역 체계의 젊어짐

   • 노화와 관련된 면역 반응의 변화를 역전

   • 노화 과정에서 면역 체계는 다양한 질병에 대한 저항력이 감소하고, 염증 반응이 증가하는 경향이 있는데, PF4는 이러한 변화를 완화하거나 역전시킴

2. 신경 연결 개선

   • 신경 연결, 특히 뇌의 신경 가소성과 관련된 기능을 개선

   • 신경 가소성은 뇌가 학습하고 기억을 형성하는 능력과 밀접하게 관련되어 있으며, 이는 뇌가 새로운 정보를 통합하고 적응하는 데 필수적

   • 신경 가소성을 증진함으로써, 학습 및 기억 능력을 향상

3. 해마 의존 학습 및 기억 강화

   • 해마는 학습과 기억에 중심적인 역할을 하는 뇌의 영역

   • 해마의 기능을 향상은 해마 의존적인 학습 및 기억 능력을 강화

   • 노화와 관련된 인지적 감소를 늦추거나 역전시키는데 중요한 의미를 가질 수 있음

결론

케모카인(PF4)는 뇌 노화를 개선하는 데 효과가 있는 단백질로 밝혀졌습니다. 이를 표적으로 하는 약물 개발은 뇌 노화로 인한 인지 기능 저하를 치료하는 데 새로운 전략을 제공할 수 있습니다. 다만 임상적 의미와 미래 연구 이러한 연구 결과는 흥미롭지만, 쥐에 대한 실험 결과가 인간에게도 적용될 수 있을지는 불분명합니다. 케모카인등 노화관련 치료법이 향후 몇 년 안에 임상 시험에서 테스트 될 수 있으며, 이는 노화 관련 염증 및 면역 노화 세포 표현형을 약화시키는 새로운 세대의 약물로 이어질 수 있기를 기대 합니다.